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《中南大学》 2010年
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纳米颗粒在振动流化床中的聚团流态化研究

王辉  
【摘要】: 纳米颗粒(属于Geldart C类颗粒,亦称黏性颗粒)在流化过程中易形成流化聚团、并最终以聚团形式流化,多数粘性颗粒的流化聚团具有较宽的粒径分布。目前,气固流态化领域中颗粒团聚机理及团聚物性质已成为研究热点。 本文在传统流化床和振动流化床中,对纳米级SiO2、ZnO、TiO2三种颗粒进行了流态化实验,研究了其聚团流化性能和聚团尺寸变化规律。经研究发现,由于颗粒所特有的物理性质,三种纳米颗粒在传统流化床中低表观气速下易形成活塞和沟流。随表观气速的增加,床内鼓泡加剧,活塞与沟流消失,床中均出现分层现象,聚团偏析大,扬析严重,流化效果较差。振动能的引入可以有效的消除节涌、抑制沟流、降低最小流化速度、减小聚团平均尺寸和整个床层的偏析率,显著的改善了纳米颗粒的流化质量。同时,本实验系统的考察了操作条件对聚团尺寸的影响。实验结果表明:纳米颗粒在流化床中流化一段时间后聚团才形成比较稳定的硬聚团。初始床层越高,振动波传播受到的阻碍越大,浅床层(h0/D=0.8或1)有利于振动能的吸收,聚团流化性能好,但总体效果是高径比对聚团尺寸影响较小。振动参数对聚团尺寸的影响具有两面性,在恒定振幅下,试验初期随振动频率的增加聚团尺寸从300μm降低到100μ左右。当振动频率超过一临界值时,聚团尺寸随振动频率的增加反而增加。在A=3 mm时,SiO2、TiO2和ZnO的临界频率分别为10 Hz、15 Hz、15Hz。可能原因是额外的振动能不仅可以促进聚团的破碎,还可以增加颗粒间或聚团间的接触机会,在黏性力较大的情况下易形成大聚团。振动频率对聚团尺寸的影响要强于振幅。另外,较高气速可以使聚团大小减小。 根据纳米颗粒聚团在振动流化床中碰撞能、有效振动能、流体剪切能和黏性能的平衡分析,建立了估算聚团大小的能量平衡模型。结果表明:随着振动强度的加大聚团尺寸的实验值和计算值均减小,在振动条件下该模型预测值与试验结果吻合较好,说明了模型的合理性。基于振动机理,探讨了振动床中聚团团聚和解聚的机理。本文研究为进一步开展有关研究和开发超细粉振动场流化床打下了良好的基础。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 陈建平,汪展文,金涌,俞芷菁;细颗粒振动流态化行为的二维床观察[J];高校化学工程学报;1996年01期
2 唐洪波,赵王君;微细粉振动流化床的团聚模型[J];高校化学工程学报;1998年01期
3 杨春光,乔爱平,侯金飚,赵永红;纳米粉体团聚的原因及解决方法[J];山西化工;2003年01期
4 杨贵林;黄哲;陈大保;赵书琨;刘健生;;快速流化床H-198催化剂丁烯氧化脱氢制丁二烯[J];石油化工;1987年10期
5 郝利峰,高志华,阴丽华,黄伟;气凝胶的制备及其在催化领域的应用[J];天然气化工;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高树理,柴孟贤,张明习;透波复合材料的研究进展[J];工程塑料应用;2000年05期
2 史孝群,肖久梅,马文江,龚春秀;硅烷偶联剂在聚合物基复合材料增容改性中的应用[J];工程塑料应用;2002年07期
3 陈海群,朱俊武,杨绪杰,陆路德,汪信;微胶囊化红磷及其在阻燃工程塑料中的应用[J];工程塑料应用;2003年10期
4 俞江华,王国全,王文一,陈建峰;纳米CaCO_3的表面特性对PP/SBS复合材料力学性能的影响[J];工程塑料应用;2004年11期
5 马祥梅;秦基楼;;多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)的合成与应用研究进展[J];安徽化工;2009年01期
6 吴双月;;螺杆式压缩机在20万吨/年焦炉气制甲醇工程中的应用[J];安徽化工;2010年04期
7 孔俊;胡立中;王毅;;卷烟制丝工艺混合能力的评价[J];安徽科技;2009年08期
8 杨兰玉;蒋蓉;;秸秆气流粉碎喷嘴设计关键参数的研究[J];安徽农业科学;2008年19期
9 桑宏庆;用废胶裂解生产D_5工艺[J];安徽农业技术师范学院学报;2000年03期
10 冯拉俊,刘毅辉,雷阿利;纳米颗粒团聚的控制[J];微纳电子技术;2003年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱建华;杨振;金权;刘毛毛;权衡;;聚醚嵌段亲水性氨基硅油的结构表征与性能评价[A];“润禾杯”第八届全国印染后整理学术研讨会论文集[C];2011年
2 靳晶;刘洪涛;葛世荣;高继萍;王路平;曹守范;;纳米铜粉制备及其团聚规律研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
3 朱红亚;马韬;潘仁明;王青松;王秋红;;冷冻干燥法制备超细干粉灭火剂的实验研究[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
4 柯贵珍;徐卫林;;蚕丝粉末酶处理后的形态结构表征[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
5 赵晓娣;姚金波;丁毅;府佳萍;;纳米ZnO在抗菌拒水拒油整理方面的应用研究[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
6 熊建芳;;流化床技术发展及其应用[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
7 张习林;;含铀、氟尾气淋洗及淋洗液再生工艺研究[A];小型“循环经济”学术研讨会论文汇编[C];2008年
8 黄玮;熊洁;高小铃;熊亮萍;许云书;傅依备;;特种核环境中甲基乙烯基硅橡胶泡沫材料的辐射效应研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
9 杨飞华;彭兵贤;;江苏某地坡缕石黏土改性及非水泥基耐水腻子生产可行性研究[A];华北地区硅酸盐学会第八届学术技术交流会论文集[C];2005年
10 陈祝平;;水下等离子技术的发展历史与应用前景[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶亚云;光学元件表面的激光清洗技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 黄振架;含氟硅两亲性梳形接枝共聚物的合成与表征[D];浙江理工大学;2010年
3 梁秦秦;有机硅的结构与表面吸附性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 赵晓雁;盐酸克林霉素在混合溶剂中溶解度及物性数据的研究[D];郑州大学;2010年
5 栾苗;以水溶性聚合物刷为模板合成银纳米粒子[D];郑州大学;2010年
6 李强;水合肼液相还原法制备纳米铜粉的研究[D];大连理工大学;2010年
7 刘影;有机硅、黄原胶对杀菌剂增效机制的研究[D];安徽农业大学;2010年
8 阮明波;含氮杂环化合物的合成及4-羟基香豆素绿色生产工艺研究[D];湘潭大学;2010年
9 周全伟;腈水合酶在大肠杆菌中的表达与纯化[D];江西师范大学;2010年
10 康杰;单颗粒脆性材料冲击破碎三维数值模拟[D];沈阳理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓丽,吉捷,蒋惠亮,殷福珊;表面活性剂工业应用新探——制备超细碳酸钙[J];日用化学工业;2002年05期
2 师江柳,刘金尧,朱起明,张鎏,张继炎;CuO/ZrO_2超细粒子催化剂的制备和物性结构表征Ⅱ.煅烧温度的影响[J];催化学报;1996年04期
3 陈应飚,叶钊,李炬城,潘宏庆,林松,赖东升;凝胶的干燥[J];福建化工;2002年02期
4 李学富;前途无量的多功能纳米级材料──气相法白炭黑“姊妹产品树”[J];粉体技术;1998年04期
5 邓忠生,张哲,翁志农,王珏,周斌,沈军,陈玲燕;SiO_2-TiO_2两元气凝胶的制备及其结构表征[J];功能材料;2001年02期
6 杨南如,余桂郁;溶胶-凝胶法简介第一讲——溶胶-凝胶法的基本原理与过程[J];硅酸盐通报;1993年02期
7 余桂郁,杨南如;溶胶-凝胶法简介 第三讲 溶胶-凝胶法工艺过程[J];硅酸盐通报;1993年06期
8 王宏志,高濂,郭景坤;纳米结构材料[J];硅酸盐通报;1999年01期
9 黄轶伦,黄海,陈伯川;复杂性在气固流化床流型识别中的应用[J];高校化学工程学报;2004年04期
10 张永青,王琴,钟炳;溶胶-凝胶法制备超细SiO_2──制备参数对气凝胶织构性质的影响[J];燃料化学学报;1996年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张合;高木荣;卓清松;林鸿明;林诗杰;;改良式真空潜弧系统制备TiO_2纳米流体[J];过程工程学报;2006年S2期
2 韩立安;常琳;牟国栋;孟泉水;朱金山;;Co_3O_4纳米颗粒的溶胶凝胶法制备及磁性[J];西安科技大学学报;2008年03期
3 柯华;寇晓静;王文;贾德昌;吕喆;周玉;;SrBi_2Ta_2O_9纳米颗粒的Raman光谱研究[J];稀有金属材料与工程;2009年S2期
4 张铭倚;王鹏;邢更妹;张钧;;同步辐射圆二色谱分析纳米颗粒对细胞DNA稳定性的影响[J];核技术;2011年02期
5 任玉华;钱良友;黄涛;刘汉范;;水热法制备氧化钯纳米颗粒[J];化学与生物工程;2011年04期
6 梁沂滨;;“纳米”让我们激动[J];乡镇企业科技;2001年03期
7 伍一军,陈瑞,刘承芸,李薇;农药残留及其纳米颗粒的毒性问题[J];农药;2005年08期
8 涂伟毅,徐滨士,董世运,蒋斌;纳米陶瓷颗粒的电催化效应及其在复合刷镀层中的化学状态[J];无机化学学报;2005年08期
9 钟国清,蒋琪英;室温固相反应制备非晶态Co-B纳米合金[J];现代化工;2005年07期
10 单民瑜,杨觉明,张海礁,刘秀兰;微乳液法制备ZnS纳米颗粒[J];西安工业学院学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王辉;周涛;桂颖;Hiroyuki Kage;Yoshihide Mawatari;;振动流化床中纳米颗粒聚团大小的能量模型[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
2 杨丽萍;赵帆;丁彬;;柔韧纳米颗粒修饰的静电纺SiO_2纤维膜自清洁性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3 李梅;朱利中;;水中ZnO纳米颗粒的溶解行为及对大肠杆菌毒性的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
4 徐海峰;郝保同;刘连军;唐临利;刘宝林;;纳米低温保护剂玻璃化过程中热学性质的DSC研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
5 甘阳;;针尖增强拉曼光谱(TERS)的针尖上纳米颗粒修饰技术研究进展[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
6 丁宏秋;胡彦杰;李春忠;;多重射流燃烧反应器制备Al_2O_3纳米颗粒及其结构调控[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
7 密丛丛;田振煌;徐淑坤;;LaF_3:Ce,Tb发光纳米颗粒的微波辅助加热合成[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
8 葛昌纯;胡芳仁;;溶胶凝胶-自燃合成BaTiO_3纳米颗粒的研究[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年
9 严长志;谢俊;张宇;顾宁;;高温热解法制备不同形貌的磁性锰锌铁氧体纳米颗粒[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
10 夏英静;殷乐;翟小杰;徐健;;一步合成表面羧基官能化的α-Fe_2O_3纳米颗粒及其表征[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报首席记者 任荃;纳米颗粒是不是夺命凶手?[N];文汇报;2009年
2 钱伯章;纳米颗粒可从海藻中“吸”油[N];中国化工报;2009年
3 周凯莉;纳米颗粒是无名杀手?[N];中国安全生产报;2009年
4 记者 白毅;肿瘤纳米药物研究取得重要进展[N];中国医药报;2010年
5 记者魏公铭;氧化锌纳米颗粒杀菌分子机理取得新进展[N];中国食品报;2011年
6 陈勇;能探测肿瘤的纳米颗粒[N];经济参考报;2005年
7 记者栾海;俄研制出纳米颗粒炸药[N];人民日报;2002年
8 新华社记者 颜亮 丁逸旻;科学家利用纳米颗粒追踪艾滋病毒[N];新华每日电讯;2004年
9 齐;日本开发紫杉醇纳米颗粒配方[N];医药经济报;2002年
10 何国庆 陈孔国 袁雅琴;湖大核壳生物纳米颗粒研究世界领先[N];湖南日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢春娟;复合荧光二氧化硅纳米颗粒的制备及其在生物分析和光催化降解中的应用[D];上海大学;2010年
2 程冰;光子晶体用纳米颗粒的制备改性自组装及其光学性能[D];陕西科技大学;2008年
3 杨平;常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究[D];东华大学;2010年
4 任翠领;新型光学—磁性纳米生物材料的液相合成、表征及性质研究[D];兰州大学;2010年
5 陶可;Fe_3O_4纳米颗粒的制备、修饰与细胞转染研究[D];上海交通大学;2008年
6 李芳;尺寸形貌可控磁性纳米粒子的制备及表征[D];兰州理工大学;2011年
7 程昌明;面向磁共振成像应用的Fe_3O_4纳米颗粒/团簇的可控制备[D];上海交通大学;2010年
8 左光宏;纳米颗粒与环境水结构对蛋白质构象影响的分子动力学模拟研究[D];复旦大学;2010年
9 李岳彬;硫化物半导体发光纳米晶和稀土荧光纳米颗粒的制备、表征及应用研究[D];华中科技大学;2011年
10 吴爱兵;碳包覆磁性纳米颗粒的合成、结构及磁性能研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王辉;纳米颗粒在振动流化床中的聚团流态化研究[D];中南大学;2010年
2 章锋;磁场协助作用下非磁性纳米颗粒的流态化[D];中南大学;2010年
3 王国军;金纳米颗粒大小和覆盖率对GOD结构和生物活性影响研究[D];华东师范大学;2011年
4 刘玲玲;二氧化钒纳米颗粒薄膜的金属—半导体相变[D];南京大学;2011年
5 海罗;基于二氧化硅纳米颗粒的抗肿瘤药物载体研究[D];湖南大学;2010年
6 陈丽丽;新型光学纳米颗粒在光学生物成像和太阳能电池中的应用[D];浙江大学;2010年
7 王卫佳;可生物降解高分子微球载药系统的研究[D];西南交通大学;2010年
8 刘献省;锡酸锌纳米颗粒及其复合体系的表面光电性能研究[D];河南大学;2010年
9 张照晖;Co_3O_4和NiO的纳米铁磁性[D];兰州大学;2011年
10 王金凤;叶酸靶向聚合物纳米微粒的制备及紫杉醇的靶向传递[D];西北农林科技大学;2010年
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